Разработка универсального высокопрочного(UTS>500МПа) алюминиевого сплава презентация

из никалина АЦ6Н0,5Ж

Направление: Современные материалы и технологии их создания — Н3

Шуркин Павел Константинович, магистрант

У.М.Н.И.К.
2015

по содержанию железа, что повышает себестоимость сплава
Повышенные требования к свойствам материалов, из–за развития техники и технологий
Стандартные высокопрочные алюминиевые сплавы являются высоколегированными и содержат дорогостоящие добавки
Стандартные высокопрочные алюминиевые сплавы часто имеют низкие литейные свойства, из–за чего невозможно получать сварные соединения
Избыточное энергопотребление в условиях сложных технологических режимов получения фасонного литья и деформированных полуфабрикатов

Актуальность

в программе ThermoCalc (TTAL5). Базовая система сплава – Аl-Zn-Mg-Cu-Ni-Fe

Изотермический разрез системы
Al–Zn–Mg–(Cu)-Fe-Ni при 6,3% Zn, 2,1% Mg, 0,15% Cu при 570°С

Политермический разрез системы Al-Zn-Mg-Cu-Ni-Fe при 6,3% Zn, 2,1% Mg, 0,2% Cu, 0,4% Fe

Замена привычной для никалинов эвтектики (Al)+Al3Ni на (Al)+Al9FeNi → Fe>0,5%-легирующий элемент

что положительно сказывается на пластичности при получении тонколистового проката
Растворение цинка, магния и меди в алюминиевом твердом растворе происходит при относительно низких температурах, что облегчает окончательную (или повторную) термообработку.

Обоснование научной новизны проекта

Пониженная стоимость операции термообработки
Повышенная пластичность позволяет получать листы менее 0,5 мм

операцию аргонно–дуговой сварки, используя стандартное оборудование

Прочность сварных соединений 100%

Результаты механических испытаний сварных соединений листов (5 мм)

велосипеды клюшки для гольфа теннисные ракетки
Оборудование – насосы высокого давления

Сравнение механических свойств алюминиевых сплавов, используемых в деталях ответственного назначения

Литейные сплавы(отливки)

Деформируемые сплавы(листы)

Недостатки: Fe – вредная примесь,высокая себестоимость, недостаточная технологичность

Другие сплавы:
Титановые требуют сложного дорогостоящего оборудования
Высокопрочные стали и чугуны дороже традиционных и сложнее в производстве
Магниевые сплавы не обеспечивают высокую прочность

исключает возникновение напряжений и разрыв листа соответственно

Литье в прототипированные формы сплава АЦ6Н0,5Ж

(возможно изготавливать как отливки, так и тонколистовой прокат)
Возможность получения соединений методом аргонно–дуговой сварки
Отсутствие дорогостоящих и экологически вредных добавок
Можно производить в массовом масштабе, с использованием недорогих вторичных материалов
Стандартное литейное, металлургическое и сварочное оборудование
Возможность нанесения специальных покрытий

Опубликовано: 10.06.2013 Бюл. № 16 (доля МИСиС 100 %)

Интеллектуальная собственность

свойств сплава (дополнительное легирование)

Доработка режима литья, прокатки и аргонно–дуговой сварки (получение листа толщиной менее 100 мкм)

Исследование коррозионной стойкости сплава

Опытно–промышленное опробование

Создание ряда ноу–хау на технологические режимы получения тонколистового проката

с промышленными предприятиями

внимание!